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  일반화학실험 | 금속 결정의 단위세포 만들기 TIP 순물질의 고체 상태는 결정 상태로 존재한다. 본 실험에서는 여러 가지 결정 구조에서 구성 입자(원자, 분자, 이온)들이 어떠한 배열을 가지며, 각 구조는 어떤 특징을 가지고 있는지 스티로폼 구를 사용하여 결정격자의 단위세포를 만들어 알아보고자 한다. 금속 결정격자의 종류와 단위세포 분석 결정 내에서 입자들이 규칙적으로 배열되어 특정한 구조를 이룰 때 결정격자(crystal lattice)라 한다. 결정은 입자들의 배열에 따라 [그림1]과 같이 단순 입방 격자(simple cubic), 체심 입방 격자(body-centered cubic, BCC), 면심 입방 격자(face-centered cubic, FCC), 육방 최밀 격자(hexagonal close-packed, HCP) 등으로 나눌 수 있.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 14.

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  일반화학실험 | 포도주의 산도와 알코올의 함량 분석 TIP 적포도주와 백포도주의 pH를 적정법으로 분석하여 계산하고, 소주의 알코올 함량을 흡광도 측정법으로 분석하고 원리를 이해한다. 포도주(적포도주, 백포도주)의 산도(pH) 분석 포도주의 주요성분은 물, 설탕, 알코올이지만 포도주에 함유되어 있는 400가지 이상의 화합물이 포도주의 맛, 향, 색깔, 산도(pH)등을 좌우한다. 그 중 포도주의 산도를 결정하는 것은 유기산이다. 보통 유기산은 포도주에서 0.3-1.0%이고 Tartaric acid (또는 주석산, H2C4H2O6, MW=150.09)가 0.2-1.0 %로 유기산의 대부분을 차지한다. 따라서 포도주의 pH는 포도주 안의 Tartaric acid를 적정하여 Tartaric acid의 농도를 구하고 pH를 분석한다. H2C4H2O6 + 2NaOH.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 10.

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  일반화학실험 | 액체와 고체의 밀도 TIP 1. 물질의 질량과 부피를 측정하고 측정값으로 물질의 밀도를 측정하는 법을 배운다. 2. 물질의 밀도는 물질의 부피에 대한 질량의 관계를 측정하는 기본적 성질이므로 주어진 온도와 압력에서 화합물의 질량 및 부피를 측정하여 밀도를 구한다. 밀도의 정의 및 특징 밀도의 특징으로는 각 물질마다 특정한 값을 가지고 있다는 것이고 물을 제외하고는 일반적으로 고체 >액체 >>기체의 순이 된다. 물질의 온도가 변하면 부피가 변하기 때문에 밀도도 변한다. 밀도 = 질량/부피 = m/V[ g/㎖ ] 원기둥의 부피 = π(반지름)2(높이) 실제 4℃의 물의 밀도 : 1g/㎖, 실제 10원 동전의 밀도 : 8.2g/㎤ 실린더의 눈금을 읽을 때에는 눈높이를 맞추고 물의 경우 아래 봉우리 부분을, 수은의 경우 윗 봉우리.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 8.

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  일반화학실험 | 액체 및 고체의 밀도의 측정과 고체 입자 충전층의 공극율 측정 TIP 물체가 갖고 있는 부피당 무게를 표준이 되는 물질의 무게와 비교함으로써 서로 다른 물질별로 무게의 정도를 가늠할 수 있고, 체적에 대한 무게릐 비를 구허면 모든 물질에 대한 밀도를 알 수 있으며, 이와 같은 이론과 기구를 사용하여 비중 및 밀도를 측정하고 비교하여 본다. 물질은 질량과 공간을 차지하고 있기 때문에 각 물질이 차지하는 일정한 부피중에 포함되는 질량을 나타냄으로서 물질을 서로 비교하는 것이 가능하다. 밀도는 단위 부피당의 질량으로 정의되는데 이때의 질량은 일반적으로 g으로 나타내며 부피는 ㏄ 또는 ㎖로 나타낸다. 밀도는 물질의 부피와 질량을 측정하여 이 질량을 부피로 나눔으로써 구할 수가 있다. D = m/V 물질의 밀도는 그 물질의 특성이고, 질량을 부피로 또는 부피를 질량으로 환산.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 4.

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  일반화학실험 | 액체와 고체의 밀도 측정 TIP 1. 물질의 밀도는 물질의 부피에 대한 질량의 관계를 측정하는 기본적 성질이다. 2. 화합물의 질량 및 부피를 측정하여 주어진 온도와 압력에서 액체와 고체의 밀도를 측정한다. 밀도 단위 부피의 그 물질이 가는 질량으로 SI단위는 Kg/㎥이지만 화학 실험에서는 g/㎤을 많이 사용한다. 밀도는 온도에 따라 변화하므로 -특히 기체의 경우는 더욱 민감하다. 온도를 함께 측정한다. 밀도를 측정하기 위해서는 시료의 질량과 부피를 측정하여야 한다. 질량 측정할 때 0.01g정도의 정밀도를 요하는 측정에는 어림저울(triple beam balance)을, 더욱 정밀한 질량의 측정에는 화학저울이 이용된다. 부피를 측정할 때에는 눈금실린더, 뷰렛, 피펫 등이 사용되며 눈금실린더 보다는 뷰렛이나 피펫이 정밀도가 높은.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 2.

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  일반화학실험 | 완충용액의 효과와 용량 확인 TIP 완충 용액의 pH 변화를 통해 완충작용과 완충용량에 대해서 알아본다. 완충 용액 약한 산과 그 짝염기로 구성되어 있으며 pH가 거의 변하지 않는 용액을 말한다. 약산과 그 염의 혼합 용액 또 는 약염기와 그 염의 혼합 용액은 약산과 약염기의 해리특성에 의하여 그 pH가 변화하지 않는다. 적당한 산이나 염기를 그들 의 염과 반응하면 적당한 pH를 나타내는 완충 용액을 조제할 수 있는데 이는 생물완충 등 다양한 방면에서 매우 중요하다. 예 를 들면, 혈장은 pH의 변화가 0.2 이내로 유지하는 거의 완벽하고 이상적인 완충 용액이다. 즉 혈장의 pH는 7.2～7.3으로 유지 되고 있는데 이 pH에서 멀어지면 생명이 유지되지 못한다. 또한 일정한 pH에서 생체 촉매인 효소의 촉매작용도 최대가 된다. 일반.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 1.

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  일반화학실험 | 고-액 추출을 이용한 땅콩의 지방 함유량 측정 TIP 추출의 기본 목적 및 방법을 이해하고 실제 땅콩에 지방 성분이 얼마나 있는지 정량적 계산 실험 방법 1. 실험 과정 1) 땅콩 4～5g 정도를 껍질을 벗겨서 준비한 전자저울로 정확한 질량을 측정, 막자사발을 이용하여 잘게 갈아준다. (너무 잘게 갈지 말것, 쌀알 반정도의 크기) 2) 중탕기에 물을 넣은 후 60℃ 정도로 가열한다. (60℃ setting) 3) 분쇄된 땅콩을 큰 시험관에 넣은 다음 아세톤 10㎖를 붓고 50～55℃정도를 유지하면서 10분간 가열한다. 온도를 아세톤의 끓는점인 56.5 ℃ 아래로 유지한다. 아세톤이 끓기 시작하면 즉시 가열을 중단한 후 식힌 다음 다시 천천히 가열한다. 4) 먼저 빈 여과지의 질량을 측정하고, (실험 중 같은 여과지로 계속 사용함) 땅콩 및 유기용매를.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 31.

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  일반화학실험 | pH와 지시약의 변색 TIP 여러 가지 지시약을 활용하여 변색 범위를 확인하고, 물질의 pH를 측정하여 중화점을 찾을 수 있다. 수소 이온 농도 지수(pH) 산은 수용액에서 이온화하여 수소 이온을 내놓는 물질이다. 그러므로 수용액 속에 수소 이온의 농도가 클수록 산성도가 강하다. 그런데 물은 자동 이온화하여 다음과 같은 평형 관계가 성립한다. H2O ⇄ H+ + OH- Kw = [H+][OH-] = 1.0×10-7×1.0×10-7 = 1.0×10-14(25℃) 그러므로 수용액에 존재하는 수소 이온의 농도는 수산화 이온의 농도와 경쟁관계이다. 중성에서는 두 이온의 농도가 같지만, 산성에서는 수소 이온의 농도가 수산화 이온이 농도보다 더 커지고, 염기성에서는 그와 반대로 수산화 이온의 농도가 수소 이온 농도보다 더 크다. 그런데.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 30.

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  일반화학실험 | 무수황산구리의 수화엔탈피 측정 TIP 무수 황산 구리의 용해 엔탈피를 측정하고, 황산 구리 결정의 용해 엔탈피를 측정하여 헤스 법칙으로 구하고자 한다. 상태함수 엔탈피와 반응 엔탈피 엔탈피는 일정한 압력 조건에서 물질이 열을 내놓을 수 있는 에너지로 물질이 만들어진 과정에 의존하는 것이 아니라 현재 물질이 존재하는 온도나 압력 같은 조건에 의해 결정되는 상태함수이다. H = U + PV 위와 같이 나타내는 엔탈피의 정의에서 내부 에너지, 압력, 부피가 모두 상태함수이므로 H도 상태함수이다. 열은 상태 함수가 아니지만, 일정한 압력에서 계에 출입하는 열은 상태함수이다. 상태함수의 가장 큰 특징은 변화량을 △(델타)라는 기호로 나타내고 나중 상태의 값에서 처음 상태의 값을 빼서 구할 수 있다는 것이다. 따라서 다음과 같이 나타내는 반응 .. Chemistry/일반화학 2021. 10. 28.

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  일반화학실험 | 바이오디젤 만들기 TIP 자동차나 배와 같은 운송수단의 연료에서 발생하는 이산화탄소와 대기오염 문제를 해결하는 방법으로 재생 가능한 바이오매스를 원료로 사용하는 바이오디젤에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 식물성 유지를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 전이에스테르화 반응을 이해한다. 디젤자동차의 엔진인 디젤기관은 원래 땅콩기름으로 움직이도록 설계되었다. 다시말해, 바이오 디젤의 시초는 땅콩기름에서부터 만들어 졌다. 초기에는 유지만을 이용하여 바이오 디젤을 생산하였으나, 현대에는 석유에 적합한 형태로 개발되면서 동식물성 유지를 그대로 사용할 경우 유지의 점도 등으로 인하여 여러 가지 문제점을 유발한다. 이에, 유지의 주성분인 트리글리세리드(Triglyceride)를 분해하여 석유디젤유와 점도 및 연소열이 비슷한 바이오 디.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 26.

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  일반화학실험 | Molar Mass of a Volatile Liquid 학계, 연구 및 산업 계열에 종사하는 화학자들은 매일 새로운 화합물을 합성한다. 새로운 화합물을 특정하기 위해서 화학자들은 녹는 점, 색, 밀도, 원소 조성 등의 물리적 성질을 포함한 성질을 반드시 결정하여야 한다. 그 중 화합물의 몰 질량은 핵심적인 성질 중 하나이다. 화합물의 몰 질량을 측정하는 다수의 방법이 존재하는데, 이는 화합물의 성질에 따라 선택된다. 예를 들어, 단백질, 천연 약물 또는 효소 등의 생화학적 시스템에서 발견되는 큰 분자들의 몰 질량은 삼투압계를 이용하여 결정한다. 작은 분자들 중 용해성이 있는 분자들은 용액의 녹는점 변화를 이용하여 측정한다. 질량분석법의 최근 발전은 몰 질량 측정만이 아닌 생화학 분야에서 높은 몰 질량 화합물의 구조를 포함하도록 확장되었다. 휘발성 액체는 낮은.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 25.

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  일반화학실험 | Thermodynamics of the Dissolution of Borax TIP 본 실험은 온도에 따른 붕사의 용해도를 측정하는 실험이다. 실험에서는 중화 적정 반응을 통해 부피를 측정한 용액에 들어있는 용질의 몰 수를 구하고, 그 값을 이용해 포화 용액에서의 몰 농도를 구하여 용해도를 구한다. 또한 구한 용해도를 이용해 용해도 상수 Ksp를 구하는 것까지 본 실험의 목표로 한다. Na2B4O7·10H2O(s) ⇆ 2Na+(aq) + B4O5(OH)42-(aq) + 8H2O(l) 실험 방법 1. Standardized HCl Solution 1) 6M HCl 용액을 정성적으로 묽힌 0.2M 정도의 HCl 용액을 200㎖ 정도 만든다. 2) 0.2M HCl 용액 15㎖ 정도를 적정할 수 있는 sodium carbonate를 3번 적정할 수 있도 록 준비한다. 3) 2)에서 준비.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 24.

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  일반화학실험 | 비누 제조법 비누는 우리생활에 밀접한 관계를 가지고 있는 물질이다. 이것은 여러 종류의 동물에서 얻어지는 지방이나 식물유를 가성소다로 가수 분해하여 얻어진다. 최근에는 석유 화학에서 값싸게 얻을 수 있는 알킬 벤젠과 클로로 설폰산의 반응에서 얻어진 알킬 벤젠 설포네이트가 많이 사용되었으나, 생분해성이 문제가 되어 공해의 주요인이 되었다. 생분해의 용이성에 대해 경성, 연성 세제로 구분되는데 분해가 용이한 선형 알킬 벤젠을 사용했을 경우 연성세제로 구분된다. 최근에는 이러한 분해성의 용이,공해문제, 물의 부영양화 등이 문제되어 천연오일등을 이용한 세제가 이용되고 있다. 비누화 반응 유지는 일반적으로 탄소수가 많은 고급 지방산(CnH2n+1COOH)인 stearic acid(C17H35COOH), palmitic aci.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 19.

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  일반화학실험 | 흡수스펙트럼 - 분광광도법 TIP 1. 분광 광도계를 이용해 혼합물과 화합물의 흡수스펙트럼을 구한후 관찰결과를 비교 분석한다. 또 beer-lambert의 법칙을 이해한다. 2. 분자들이 흡수하는 빛의 파장을 측정해 봄으로써 분광학의 기본원리를 이해한다. 3. 화학반응을 통해 새로운 물질이 생성됨에 따라 스펙트럼이 변화함을 실험적으로 체득한다. 실험 방법 1. 식용색소 실험 1) 증류수로 2/3정도 채운 셀을 분광기에 넣고 reference 측정을 하여 모든 파장에서 흡광도가 0이 되도록 baseline을 맞춘다. 2) 분광기를 사용하여 파란 식용색소 용액의 흡수 스펙트럼을 구한다. 3) 400㎚부터 750㎚사이의 파랑영역에서 5㎚간격으로 파랑별 흡광도 값을 기록한다. 3) 같은 방법으로 분광기를 사용하여 빨간 식용색소 용액의 흡.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 18.

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  일반화학실험 | ICP-MS를 사용한 금속의 원자량과 동위원소 분석 TIP 1. 원소의 존재 및 질량을 직접적으로 확인 2. 중금속의 원자량 확인 3. 동위원소 존재 및 비율 확인 4. 용액 희석시키기 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 기체, 액체 시료의 정성, 준 정량, 정량 분석에 사용되는 기기이다. 시료를 고온의 플라즈마로 원자화, 이온화시킨 뒤 각 종류의 이온을 동위원소마다 분리하여 검출기에 도달하는 개수를 측정하는 방식으로, 시료내의 각종 원소 및 동위원소의 존재비율을 측정한다. 다양한 시료 중의 여러 가지 극미량원소를 동시에 분석할 수 있기 때문에 최근에는 여러 분야에서의 원소분석에서 이 방법의 이용이 급증하고 있다. 유도결합 플라스마와 사중극자 질량필터(quadruple mass filter)의 .. Chemistry/일반화학 2021. 10. 16.

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  일반화학실험 | 고체 시료의 녹는점 측정 TIP 모세관을 이용하여 고체 시료의 녹는점을 측정한다. 수용성과 지용성 물에 용해되는 물질 : 물의 화학식은 H2O로 공유결합으로 이루어진 극성분자이다. 극성분자라는 것은 양전하와 음전하의 무게중심이 일치하지 않는 분자를 말한다. 극성분자는 극성분자끼리 잘 섞인다. 기름에 용해되는 물질 : 기름은 무극성분자이다. 무극성분자라는 것은 양전하와 음전하의 무게중심이 일치하는 분자를 말한다. 무극성분자는 무극성분자끼리 잘 섞인다. 승화성 물질 승화란 고체가 액체 상태를 거치지 않고 직접 기체로 변하는 현상(또는 그 반대)을 말한다. 승화성 물질이란 고체가 녹지 않고 직접 기체로 되기 쉬운 성질을 가진 물질이다. 승화성 물질로는 살리실산과 나프탈렌, 드라이아이스, 요오드, 장뇌 등등이 있는데 이것은 대기압에서 .. Chemistry/일반화학 2021. 10. 14.

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  일반화학실험 | HPLC에 의한 식품 음료 중의 Caffeine 분석 TIP 1. 자외선을 흡수하는 식품 성분인 카페인을 HPLC로 분석하는 원리와 응용 방법의 이해를 목적으로 한다. 2. 카페인을 표준 물질을 사용하여 standard curve를 작성하고 미지 시료 (실론티, 아메리카노, 레드불)의 retention time과 피크 면적을 측정하여 정량한다. 이동상으로 액체를 이용하는 크로마토그래피를 액체크로마토그라피라고 하며, 고압 송액 펌프와 고성능 충진제의 사용에 의해 분리를 고속으로 행하는 LC를 특히, 고속액체크로마토그래피(HPLC; High performance liquid chromatography)라고 한다. 이동상에 녹이는 시료가 분리의 대상으로 된다. 본 실험은 이 HPLC를 통해 흔히 접할 수 있는 음료 속에 있는 카페인을 분석하여 음료 안에 있는 카.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 13.

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  일반화학실험 | HPLC를 이용한 카페인 분석 TIP HPLC에 의한 롯데칠성음료 칸타타(아메리카노), 광동제약 비타500 분석 실험 이동상으로 액체를 이용하는 크로마토그래피를 액체크로마토그라피라고 하며, 고압 송액 펌프와 고성능 충진제의 사용에 의해 분리를 고속으로 행하는 LC를 특히, 고속액체크로마토그래피(HPLC; High performance liquid chromatography)라고 한다. 이동상에 녹이는 시료가 분리의 대상으로 된다. 본 실험은 이 HPLC를 통해 흔히 접할 수 있는 음료 속에 있는 카페인을 분석하여 음료 안에 있는 카페인을 측정하는 실험이다. 카페인이란, 차, 커피 등에 함유되는 alkaloid(질소를 함유하고 염기성을 나타내는 물질)의 일종으로 중추신경을 흥분시키는 약리 작용이 있는 물질로써, 롯데칠성음료에서 나온 칸.. Chemistry/일반화학 2021. 10. 12.